一種基于ADF4351的AM信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院 戴 蓉 楊延寧 柴 庚

0 引言

調(diào)幅信號(hào)處理電路的好壞可以直接影響空間電子技術(shù)以及儀器儀表的性能指標(biāo)，因而設(shè)計(jì)出一種穩(wěn)定性更高，相位噪聲越來(lái)越低的調(diào)幅信號(hào)處理電路十分重要。

1 系統(tǒng)總體方案

電路主要由低噪聲放大電路、混頻電路、本振源電路、中頻濾波電路、中頻放大電路、AM解調(diào)電路和基帶放大電路組成?？傮w方案如圖1所示。

1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

基帶放大電路和低噪聲放大器主要采用MA-8、ERS-4SM，MAR-8芯片實(shí)現(xiàn)30倍放大，ERA-4SM芯片實(shí)現(xiàn)15倍放大，輔以用簡(jiǎn)單的外圍電路降低放大器自身的噪聲對(duì)信號(hào)的干擾，從而提高輸出信噪比。

中頻濾波放大電路主要采用SBB-5089Z芯片搭建陶瓷濾波器，其中頻頻率為10.7MHz，輸出阻抗為50Ω，選出需要的混頻分量，抵制掉其他不需要的信號(hào)?；祛l電路主要采用RMS-25MH芯片實(shí)現(xiàn)將接收到的信號(hào)與本振產(chǎn)生的信號(hào)混頻，將已調(diào)波的頻譜不失真地搬移到中頻的位置上[2]。

程控增益電路采用LM358，LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)[1]。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。采用晶體管9018與低功耗的雙通道運(yùn)放LM358相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。LM358的最大直流增益范圍100dB，在3.6V供電要求下功耗很低，并且該方案外圍附加電路很少，電路簡(jiǎn)單，方便調(diào)試。

1.2 本振源設(shè)計(jì)

圖1 總體方案圖

圖2 硬件總設(shè)計(jì)圖

在無(wú)線通信領(lǐng)域，本振信號(hào)對(duì)于通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。常用的本振信號(hào)產(chǎn)生方式有LC振蕩電路(模擬方式)和鎖相環(huán)(數(shù)字方式)，其中PPL（鎖相環(huán)）頻率合成器是一種建立在跟蹤參考頻率基礎(chǔ)上的閉環(huán)控制系統(tǒng)。采用鎖相式頻率合成技術(shù)，基于ADF4351設(shè)計(jì)了本振源電路。

ADF4351PLL是ADI公司RFIC產(chǎn)品組合中的最新成員，支持在35MHz至4400MHz的超寬頻率范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的小數(shù)N分頻或整數(shù)N分頻操作，同時(shí)能夠保持出色的相位噪聲性能。ADF4351集成一個(gè)高性能片內(nèi)VCO（壓控振蕩器），支持雙輸出端口，因而具有無(wú)與倫比的靈活性和性能。

2 系統(tǒng)測(cè)試與調(diào)試

系統(tǒng)測(cè)試主要分為本振調(diào)試和硬件調(diào)試。本振的測(cè)試是電路的核心部分，主要測(cè)試，芯片是否可以工作。當(dāng)輸入AM信號(hào)的載波頻率為250MHz～700MHz，Virms在10μV～1mV之間變動(dòng)，調(diào)幅度為50%時(shí)，觀察輸出信號(hào)，測(cè)試表格如表1所示。表1載波頻率為250MHz～700MHz，Virms在10μV～1mV之間變動(dòng)。

3 總結(jié)

以ADF4351為主控電路，輔以SBB-5089Z、RMS-25MH、MAR-8、ERA-4SM等實(shí)現(xiàn)了AM信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)[3]。從實(shí)際測(cè)量結(jié)果分析來(lái)看，輸出有一定的偏移但基本穩(wěn)定。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)架構(gòu)，使電路性能優(yōu)良。設(shè)計(jì)制作出頻率范圍為250MHz～700MHz的本振源，用于制作250MHz～700MHz的調(diào)幅信號(hào)解調(diào)器。

圖3 ADF4351功能框圖

表1 本振測(cè)試數(shù)據(jù)表

[1]李東沛.高頻濾波電路設(shè)計(jì)與分析[J].電子制作,2015,(21)：86-87.

[2]袁盟盟.多功能混頻器的設(shè)計(jì)[D].西安電子科技大學(xué),2014.

[3]韓進(jìn),王多偉.基于ADF4360-7的混頻器本振源電路設(shè)計(jì)[J].微處理機(jī),2014,35(03)：84-88.